Pesquisadores constroem o gerador de números aleatórios baseado em laser mais rápido

1 de março de 2021 0 341

O sistema cospe 250 terabytes de bits aleatórios por segundo.

Uma equipe de cientistas internacionais desenvolveu um laser que pode gerar 254 trilhões de dígitos aleatórios por segundo, mais de cem vezes mais rápido do que os geradores de números aleatórios baseados em computador (RNG).

Embora a geração de números aleatórios exista há milhares de anos, é cada vez mais importante na computação, pois forma a base da criptografia. Com mais dispositivos online do que nunca, a necessidade de criptografia mais rápida que pode impedir a entrada de agentes mal-intencionados se tornou mais crucial. Em um sinal da necessidade prevalecente de RNGs em tecnologia moderna, o Google exibiu a aparente supremacia de seu computador quântico de 53 qubit usando um problema de RNG.

É por isso que o novo sistema pode ser uma virada de jogo: ele pode gerar 250 terabytes de bits aleatórios por segundo. Na verdade, era tão rápido que a equipe por trás dele teve dificuldade para gravar sua saída usando uma câmera de alta velocidade. De acordo com os pesquisadores, seu sistema supera os geradores físicos de números aleatórios tanto em velocidade quanto em sua capacidade de criar muitos fluxos de bits simultaneamente. Os resultados são publicados na revista Science .

A nova invenção utiliza um minúsculo laser, de apenas um milímetro de comprimento, que reflete a luz entre os espelhos posicionados nas extremidades de uma cavidade em forma de ampulheta antes de sair do dispositivo, relata a Science News . Ao contrário dos sistemas anteriores baseados em laser, o novo processo pode amplificar muitos modos ópticos simultaneamente. 

Eles interferem entre si para gerar flutuações de intensidade rápidas que a equipe gravou com uma câmera, que mediu a intensidade da luz em 254 pontos através do feixe a cada trilionésimo de segundo. Mas a velocidade com que o laser estava emitindo dados significava que a câmera só poderia rastreá-los por alguns nanossegundos antes que sua memória se enchesse, após o que os dados eram carregados para um computador.

O sistema gerador aleatório foi desenvolvido em conjunto por pesquisadores da Nanyang Technological University, Cingapura (NTU Singapore), Yale University e Trinity College Dublin, e feito em NTU. Quanto ao futuro do sistema, a equipe pretende torná-lo pronto para o uso prático, incorporando o laser em um chip compacto. Isso permitirá que os números aleatórios que ele gera sejam alimentados diretamente no computador.

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